JP2023003693A - ファセット領域の検出方法、ウエーハの生成方法、検出装置、およびレーザー加工装置 - Google Patents

ファセット領域の検出方法、ウエーハの生成方法、検出装置、およびレーザー加工装置 Download PDF

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Abstract

Figure 2023003693000001
【課題】インゴットの内部におけるファセット領域の位置を推定することができるファセット領域の検出方法、ウエーハの生成方法、検出装置、およびレーザー加工装置を提供すること。
【解決手段】ファセット領域の検出方法は、インゴットの第一の面および第二の面にそれぞれ光を照射する第一の照射ステップ２０１および第二の照射ステップ２０４と、第一の面および第二の面それぞれでの蛍光の光子数の分布を得る第一の蛍光検出ステップ２０２および第二の蛍光検出ステップ２０５と、第一の面および第二の面それぞれでの蛍光の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域と判定し、所定値以上である領域を非ファセット領域と判定する第一の判定ステップ２０３および第二の判定ステップ２０６と、第一の面のファセット領域と第二の面のファセット領域とに基づいてインゴットの内部のファセット領域の推定位置を算出する算出ステップ２０７と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ファセット領域の検出方法、ウエーハの生成方法、検出装置、およびレーザー加工装置に関する。
従来、半導体ウエーハの製造方法として、ワイヤーソーを用いて円柱状のインゴットからウエーハを切り出す方法が知られているが、ワイヤーソーでの切り出しは、インゴットの大部分がカーフロス（切り代）として失われるため、経済的でないという課題があった。また、パワーデバイスとして用いられるＳｉＣ単結晶は硬度が高いため、切り出しに時間がかかり生産性が悪いという課題があった。これを解決するために、レーザービームの集光点をインゴットの内部に位置づけ、集光点を走査させてインゴットから板状ワークをスライスする方法が提案されている（特許文献１参照）。
ところで、ＳｉＣ単結晶にはファセット領域と称される不純物濃度の高く、その他の領域（非ファセット領域）と比較して屈折率やエネルギーの吸収率が高い領域が存在する場合がある。ファセット領域が存在すると、レーザービームの照射によってインゴットの内部に剥離層を形成する際に、剥離層の深さ位置が不均一となり、カーフロスが増大する可能性がある。そこで、ファセット領域と非ファセット領域とを特定し、両領域に対して異なる照射条件でレーザービームを照射するレーザー加工装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開２０１６－１１１１４３号公報 特開２０２０－０７７７８３号公報
しかしながら、ファセット領域はインゴットの内部に垂直に形成されているとは限らないため、ウエーハを剥離する毎にレーザービームの照射面上におけるファセット領域が移動してしまい、都度検知が必要となり時間がかかるという課題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インゴットの内部におけるファセット領域の位置を推定することができるファセット領域の検出方法、ウエーハの生成方法、検出装置、およびレーザー加工装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のファセット領域の検出方法は、第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットのファセット領域を検出するファセット領域の検出方法であって、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面に光源からの光を照射する第一の照射ステップと、該第一の面に照射された該光によって該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面から発生する蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る第一の蛍光検出ステップと、該第一の面において該第一の蛍光検出ステップで検出された蛍光の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域と判定するとともに該蛍光の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域と判定する第一の判定ステップと、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第二の面に光源からの光を照射する第二の照射ステップと、該第二の面に照射された該光によって該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第二の面から発生する蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る第二の蛍光検出ステップと、該第二の面において該第二の蛍光検出ステップで検出された蛍光の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域と判定するとともに該蛍光の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域と判定する第二の判定ステップと、該第一の判定ステップにおいて該第一の面におけるファセット領域と判定された領域と、該第二の判定ステップにおいて該第二の面におけるファセット領域と判定された領域と、に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明のウエーハの生成方法は、該ファセット領域の検出方法で内部におけるファセット領域の推定位置を算出された該ＳｉＣ単結晶インゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部の生成すべきウエーハの厚みに対応する深さに位置づけて照射し、該集光点と該ＳｉＣ単結晶インゴットとを該第一の面と平行な方向に相対的に移動させることで該ＳｉＣ単結晶インゴットに剥離層を形成するレーザービーム照射ステップと、該剥離層を界面として該ＳｉＣ単結晶インゴットから生成すべきウエーハを剥離する剥離ステップと、該剥離ステップ後、該ＳｉＣ単結晶インゴットの剥離面を研削する研削ステップと、を有し、該レーザービーム照射ステップの前に、該算出ステップで算出した該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置と、該ＳｉＣ単結晶インゴットからウエーハが剥離されることにより減少した該ＳｉＣ単結晶インゴットの厚みと、に基づいて該レーザービームの照射面上におけるファセット領域の位置を推定する推定ステップと、推定した該照射面上におけるファセット領域に対して照射されるレーザービームの照射条件を、該非ファセット領域に対して照射されるレーザービームの照射条件と異なる照射条件に設定する設定ステップと、を更に有することを特徴とする。
また、本発明の検出装置は、第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットのファセット領域を検出する検出装置であって、該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して光を照射する光源と、該光源から該第一の面および該第二の面に照射された光によって該第一の面および該第二の面から発生した蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る蛍光検出ユニットと、該蛍光検出ユニットにより検出された該蛍光の光子数の分布に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面におけるファセット領域の位置および該第二の面におけるファセット領域の位置を判定する判定部と、該判定部により判定された該第一の面におけるファセット領域の位置と該第二の面におけるファセット領域の位置とに基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明のレーザー加工装置は、第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して光を照射する光源と、該光源から該第一の面および該第二の面に照射された光によって該第一の面および該第二の面から発生した蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る蛍光検出ユニットと、該ＳｉＣ単結晶インゴットを保持する保持面を有する保持ユニットと、該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部の生成すべきウエーハの厚みに対応する深さに位置づけて照射し、剥離層を形成するレーザービーム照射ユニットと、該保持ユニットと該レーザービームの集光点とを該保持面と平行な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該蛍光検出ユニットにより検出された該蛍光の光子数の分布に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面におけるファセット領域の位置および該第二の面におけるファセット領域の位置を判定する判定部と、該判定部により判定された該第一の面におけるファセット領域の位置と該第二の面におけるファセット領域の位置とに基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出部と、該算出部で算出した該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置と、該ＳｉＣ単結晶インゴットからＳｉＣウエーハが剥離されることにより減少した該ＳｉＣ単結晶インゴットの厚みと、に基づいて該レーザービームの照射面上におけるファセット領域の位置を推定する推定部と、を含むことを特徴とする。
本発明は、インゴットの内部におけるファセット領域の位置を推定することができる。
図１は、実施形態に係るファセット領域の検出方法の検出対象のインゴットの斜視図である。 図２は、図１に示すインゴットの側面図である。 図３は、実施形態に係る検出装置を含むレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、図３に示すレーザー加工装置の蛍光検出ユニットの概略構成を説明する説明図である。 図５は、実施形態に係るファセット領域の検出方法およびウエーハの生成方法の流れを示すフローチャート図である。 図６は、図５に示す第一の照射ステップを示す斜視図である。 図７は、図５に示す第一の蛍光検出ステップで蛍光を検出したＸＹ座標位置の一例を示す図である。 図８は、図５に示す算出ステップで算出されたファセット領域の推定位置の一例を示す図である。 図９は、図５に示すレーザービーム照射ステップの一状態を示す斜視図である。 図１０は、図５に示すレーザービーム照射ステップの別の一状態を示す斜視図である。 図１１は、図５に示す剥離ステップの一例を示す図である。 図１２は、図５に示す研削ステップの一例を示す図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るファセット領域２１の検出方法、ウエーハ３０の生成方法、および検出装置を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態において、検出装置は、レーザー加工装置１００に含まれる。実施形態のファセット領域２１の検出方法は、
図３および図４に示す検出装置（レーザー加工装置１００）を用いて、図１および図２に示されるインゴット１０から、図８等に示すインゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出する方法である。また、実施形態のウエーハ３０の生成方法は、内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出されたインゴット１０から図１１等に示すウエーハ３０を生成する方法である。
（ＳｉＣ単結晶インゴット）
まず、本発明の実施形態に係るファセット領域２１の検出方法の検出対象のインゴット１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るファセット領域２１の検出方法の検出対象のインゴット１０の斜視図である。図２は、図１に示すインゴット１０の側面図である。
図１および図２に示す実施形態のインゴット１０は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）からなり、全体として円柱状に形成される、単結晶ＳｉＣインゴットである。インゴット１０は、実施形態において、六方晶単結晶ＳｉＣインゴットである。インゴット１０は、第一の面１１と、第二の面１２と、周面１３と、第一オリエンテーションフラット１４と、第二オリエンテーションフラット１５と、を有している。
第一の面１１は、円形状であって、円柱状に形成されるインゴット１０の一方の端面である。第二の面１２は、円形状であって、円柱状に形成されるインゴット１０の第一の面１１とは反対側の端面である。第二の面１２は、インゴット１０の底面に相当する。周面１３は、第一の面１１の外縁と第二の面１２の外縁とに連なる面である。
第一オリエンテーションフラット１４は、インゴット１０の結晶方位を示すために周面１３の一部に形成される平面である。第二オリエンテーションフラット１５は、インゴット１０の結晶方位を示すために周面１３の一部に形成される平面である。第二オリエンテーションフラット１５は、第一オリエンテーションフラット１４に直交する。なお、第一オリエンテーションフラット１４の長さは、第二オリエンテーションフラット１５の長さより長い。
また、インゴット１０は、第一の面１１の垂線１６に対して第二オリエンテーションフラット１５に向かう傾斜方向１７にオフ角２０傾斜したｃ軸１８と、ｃ軸１８に直交するｃ面１９と、を有している。ｃ軸１８の垂線１６からの傾斜方向１７は、第二オリエンテーションフラット１５の伸長方向に直交し、かつ第一オリエンテーションフラット１４と平行である。ｃ面１９は、インゴット１０の第一の面１１に対してオフ角２０傾斜している。
ｃ面１９は、インゴット１０中にインゴット１０の分子レベルで無数に設定される。インゴット１０は、実施形態では、オフ角２０を１°、４°または６°に設定されているが、本発明では、例えば１°～６°の範囲で自由に設定されて製造されてもよい。インゴット１０は、第一の面１１が研削装置により研削加工された後、研磨装置により研磨加工されて、第一の面１１が鏡面に形成される。
また、実施形態のインゴット１０は、主として六方晶単結晶ＳｉＣインゴットとして形成されるが、局所的にファセット領域２１が存在する。ファセット領域２１は、インゴット１０の第一の面１１から第二の面１２まで柱状に形成される（図８参照）。ファセット領域２１は、ファセット領域２１以外の非ファセット領域２２と比較して、相対的に窒素が取り込まれやすいため、窒素濃度が他の領域より高くなる。
（レーザー加工装置）
次に本発明の実施形態に係る検出装置を含むレーザー加工装置１００の構成について説明する。図３は、実施形態に係る検出装置を含むレーザー加工装置１００の構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示すレーザー加工装置１００の蛍光検出ユニット１２０の概略構成を説明する説明図である。以下の説明において、Ｘ軸方向は、水平面における一方向である。Ｙ軸方向は、水平面において、Ｘ軸方向に直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向である。実施形態のレーザー加工装置１００は、保持ユニット１１０と、蛍光検出ユニット１２０と、レーザービーム照射ユニット１４０と、移動ユニット１５０と、表示ユニット１６０と、制御ユニット１７０と、を有する。
保持ユニット１１０は、インゴット１０を保持面１１１で保持する。保持面１１１は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１１１は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１１１は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。保持ユニット１１０は、保持面１１１上に載置されたインゴット１０を吸引保持する。
保持ユニット１１０は、回転ユニット１１２によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。回転ユニット１１２は、Ｘ軸方向移動プレート１１３に支持される。回転ユニット１１２および保持ユニット１１０は、Ｘ軸方向移動プレート１１３を介して、移動ユニット１５０によりＸ軸方向に移動される。回転ユニット１１２および保持ユニット１１０は、Ｘ軸方向移動プレート１１３およびＹ軸方向移動プレート１１４を介して、移動ユニット１５０によりＹ軸方向に移動される。
蛍光検出ユニット１２０は、保持ユニット１１０の保持面１１１に保持されたインゴット１０に対して、インゴット１０の上方から所定波長の光１２１を照射するとともに、インゴット１０の上面（第一の面１１または第二の面１２）から生じた蛍光１２２を検出するユニットである。蛍光検出ユニット１２０の一部は、装置本体１０１から立設した立設壁１０２の上端部から水平方向に延設された支持梁１０３の先端に支持されている。図４に示すように、蛍光検出ユニット１２０は、光源１２３と、集光レンズ１２４と、励起光反射鏡１２５と、受光部１２６と、バンドパスフィルタ１２７と、蛍光反射鏡１２８と、を含む。
光源１２３は、インゴット１０が吸収する波長を有する光１２１を照射する。光源１２３は、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）系の発光素子を有する。
集光レンズ１２４は、光源１２３から照射された光１２１を、保持ユニット１１０の保持面１１１に保持されたインゴット１０の上面に向けて集光照射する。集光レンズ１２４は、実施形態では励起光反射鏡１２５とインゴット１０との間に配置されるが、本発明では光源１２３と励起光反射鏡１２５との間に配置されてもよい。
励起光反射鏡１２５は、光源１２３から照射された光１２１を反射して、保持ユニット１１０の保持面１１１に保持されたインゴット１０の上面に向けて導く。励起光反射鏡１２５は、実施形態において、光源１２３から照射された光１２１を、集光レンズ１２４へ向けて反射する。
受光部１２６は、インゴット１０の上面から生じた蛍光１２２の光子数を検出する。受光部１２６は、例えば、光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換するとともに、電流増幅（電子増倍）機能を付加した高感度光検出器を含む。受光部１２６は、例えば、ガラス管で区画された真空領域に配置され、ガラス管を透過した蛍光１２２の光電子（フォトン）を受光して、蛍光１２２の光子数を示す電気信号を出力する。受光部１２６が受光した蛍光１２２の光電子は、光電子の衝突により２次電子を次々と発生させて電流を増幅させる。
バンドパスフィルタ１２７は、受光部１２６の前段に配置される。バンドパスフィルタ１２７は、インゴット１０の上面から生じた蛍光１２２のうち所定波長の光を通過させ、所定波長の蛍光１２２以外の波長の光を除去する。したがって、例えば、光１２１の一部が散乱して受光部１２６に向かった場合でも、光１２１は、バンドパスフィルタ１２７によって除去される。
蛍光反射鏡１２８は、インゴット１０の上面から生じた蛍光１２２を、受光部１２６に向けて反射する。蛍光反射鏡１２８は、反射面１２９が、鉛直方向に延びる長軸１３１と長軸１３１に直交する短軸１３２とを有する楕円１３０を、長軸１３１を中心に回転させた回転楕円体の曲面の一部からなる回転楕円鏡である。
楕円鏡は、二つの焦点を有し、一方の焦点から出た光は、楕円鏡の内面で反射してから他方の焦点に至るという性質が知られている。実施形態における回転楕円体を形成する楕円鏡は、第一焦点１３３および第二焦点１３４を有する。第一焦点１３３の位置には、インゴット１０の上面に光１２１が照射される部分が配置される。第二焦点１３４には、受光部１２６が配置される。
このような構成によれば、第一焦点１３３に位置するインゴット１０の上面に向けて光１２１を照射すると、光１２１によりインゴット１０の上面から蛍光１２２が発せられる。蛍光１２２は、回転楕円体の一部からなる反射面１２９で反射されて、第二焦点１３４に向けて集光され、第二焦点１３４に配置される受光部１２６により受光される。
このため、インゴット１０の上面から発せられる蛍光１２２を、反射面１２９を介して、第二焦点１３４に配置される受光部１２６に効率よく導くことができ、微弱な蛍光１２２の損失の低減を図ることができる。更に、実施形態では、第二焦点１３４に受光部１２６を配置しているため、微弱な強度の蛍光１２２でも検出感度を向上させることができる。
図３に示すレーザービーム照射ユニット１４０は、保持ユニット１１０の保持面１１１に保持されたインゴット１０に対して、所定波長のパルス状のレーザービーム１４１（図９等参照）を照射するユニットである。レーザービーム照射ユニット１４０の一部は、装置本体１０１から立設した立設壁１０２の上端部から水平方向に延設された支持梁１０３の先端に支持されている。レーザービーム照射ユニット１４０の照射部は、蛍光検出ユニット１２０の照射部と隣接して設けられる。
レーザービーム照射ユニット１４０は、例えば、インゴット１０に対して透過性を有する波長のレーザービーム１４１の集光点１４２（図９等参照）を、インゴット１０の上面（照射面２４、図９等参照）から生成すべきウエーハ３０（図１１等参照）の厚みに相当する深さに位置づけて照射することで、剥離層２５（図９等参照）を形成する。
移動ユニット１５０は、保持ユニット１１０と、レーザービーム照射ユニット１４０から照射されるレーザービーム１４１の集光点１４２と、を保持面１１１に平行なＸＹ方向に相対的に移動させるユニットである。移動ユニット１５０は、Ｘ軸方向移動ユニット１５１と、Ｙ軸方向移動ユニット１５２と、を含む。
Ｘ軸方向移動ユニット１５１は、保持ユニット１１０と、レーザービーム照射ユニット１４０から照射されるレーザービーム１４１の集光点１４２とを加工送り方向であるＸ軸方向に相対的に移動させるユニットである。Ｘ軸方向移動ユニット１５１は、実施形態において、保持ユニット１１０をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向移動ユニット１５１は、実施形態において、レーザー加工装置１００の装置本体１０１上に設置されている。Ｘ軸方向移動ユニット１５１は、Ｘ軸方向移動プレート１１３をＸ軸方向に移動自在に支持する。
Ｙ軸方向移動ユニット１５２は、保持ユニット１１０と、レーザービーム照射ユニット１４０から照射されるレーザービーム１４１の集光点１４２とを割り出し送り方向であるＹ軸方向に相対的に移動させるユニットである。Ｙ軸方向移動ユニット１５２は、実施形態において、保持ユニット１１０をＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸方向移動ユニット１５２は、実施形態において、レーザー加工装置１００の装置本体１０１上に設置されている。Ｙ軸方向移動ユニット１５２は、Ｙ軸方向移動プレート１１４をＹ軸方向に移動自在に支持する。
Ｘ軸方向移動ユニット１５１およびＹ軸方向移動ユニット１５２はそれぞれ、例えば、周知のボールねじと、周知のパルスモータと、周知のガイドレールと、を含む。ボールねじは、軸心回りに回転自在に設けられる。パルスモータは、ボールねじを軸心回りに回転させる。Ｘ軸方向移動ユニット１５１のガイドレールは、Ｙ軸方向移動プレート１１４に固定して設けられ、Ｘ軸方向移動プレート１１３をＸ軸方向に移動自在に支持する。Ｙ軸方向移動ユニット１５２のガイドレールは、装置本体１０１に固定して設けられ、Ｙ軸方向移動プレート１１４をＹ軸方向に移動自在に支持する。
移動ユニット１５０は、更に、保持ユニット１１０と、レーザービーム照射ユニット１４０から照射されるレーザービーム１４１の集光点１４２とを焦点調整方向であるＺ軸方向に相対的に移動させるＺ軸方向移動ユニットを含んでもよい。Ｚ軸方向移動ユニットは、レーザービーム照射ユニット１４０の集光器をＺ軸方向に移動させる。
実施形態において、蛍光検出ユニット１２０の照射部は、レーザービーム照射ユニット１４０の照射部と隣接して設けられる。したがって、移動ユニット１５０は、保持ユニット１１０と、蛍光検出ユニット１２０から照射される光１２１の照射位置と、を保持面１１１に平行なＸＹ方向に相対的に移動させるユニットでもある。
表示ユニット１６０は、液晶表示装置等により構成される表示部である。表示ユニット１６０は、例えば、処理条件の設定画面、不図示の撮像ユニットが撮像したインゴット１０の状態、処理動作の状態、後述の制御ユニット１７０が生成した二次元データおよび三次元データ等を、表示面に表示させる。なお、撮像ユニットは、例えば、ミクロ顕微鏡およびマクロ顕微鏡を含み、蛍光検出ユニット１２０およびレーザービーム照射ユニット１４０の照射部に隣接して設けられる。
表示ユニット１６０の表示面がタッチパネルを含む場合、表示ユニット１６０は、入力部を含んでもよい。入力部は、オペレータが加工内容情報を登録する等の各種操作を受付可能である。入力部は、キーボード等の外部入力装置であってもよい。表示ユニット１６０は、表示面に表示される情報や画像が入力部等からの操作により切り換えられる。表示ユニット１６０は、報知装置を含んでもよい。報知装置は、音および光の少なくとも一方を発してレーザー加工装置１００のオペレータに予め定められた報知情報を報知する。報知装置は、スピーカーまたは発光装置等の外部報知装置であってもよい。
制御ユニット１７０は、レーザー加工装置１００の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、インゴット１０に対する処理動作をレーザー加工装置１００に実行させる。制御ユニット１７０は、演算手段としての演算処理装置と、記憶手段としての記憶装置と、通信手段としての入出力インターフェース装置と、を含むコンピュータである。
演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを有する。演算処理装置は、記憶装置に格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行う。演算処理装置は、演算結果に従って、入出力インターフェース装置を介して各種制御信号を上述した各構成要素に出力し、レーザー加工装置１００の制御を行う。
制御ユニット１７０は、例えば、蛍光検出ユニット１２０に、保持ユニット１１０に保持されたインゴット１０の上方から所定波長の光１２１をインゴット１０に照射させる。制御ユニット１７０は、例えば、蛍光検出ユニット１２０が検出したインゴット１０の上面から生じた蛍光１２２の光子数を取得する。
制御ユニット１７０は、例えば、移動ユニット１５０に、レーザービーム照射ユニット１４０が照射するレーザービーム１４１の集光点１４２を、保持ユニット１１０に保持されたインゴット１０内部の生成すべきウエーハ３０の厚みに相当する深さに位置づけさせる。制御ユニット１７０は、例えば、レーザービーム照射ユニット１４０に、保持ユニット１１０に保持されたインゴット１０に対して透過性を有する波長のレーザービーム１４１を照射させる。制御ユニット１７０は、例えば、移動ユニット１５０に、レーザービーム１４１の集光点１４２と、インゴット１０を保持する保持ユニット１１０とを、ＸＹ方向に相対的に移動させる。
制御ユニット１７０は、例えば、表示ユニット１６０に、各種の情報を表示させる。制御ユニット１７０は、例えば、表示ユニット１６０に、蛍光検出ユニット１２０により検出された蛍光１２２の光子数の分布を表示させる。制御ユニット１７０は、判定部１７１と、算出部１７２と、推定部１７３と、設定部１７４と、を含む。制御ユニット１７０は、例えば、表示ユニット１６０に、後述の算出部１７２が算出したインゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を表示させる。制御ユニット１７０は、例えば、表示ユニット１６０に、後述の推定部１７３が推定したレーザービーム１４１の照射面２４（図９等参照）におけるファセット領域２１－１、２１－２の位置を表示させる。
判定部１７１は、蛍光検出ユニット１２０により検出された蛍光１２２の光子数の分布に基づいて、インゴット１０の第一の面１１におけるファセット領域２１－１１（図８参照）の位置および第二の面１２におけるファセット領域２１－１２（図８参照）の位置を判定する。
より詳しくは、判定部１７１は、蛍光検出ユニット１２０において検出されたインゴット１０の第一の面１１における蛍光１２２の光子数の分布を取得する。判定部１７１は、第一の面１１において検出された蛍光１２２の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域２１－１１と判定する。判定部１７１は、第一の面１１において検出された蛍光１２２の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域２２と判定する。
また、判定部１７１は、蛍光検出ユニット１２０において検出されたインゴット１０の第二の面１２における蛍光１２２の光子数の分布を取得する。判定部１７１は、第二の面１２において検出された蛍光１２２の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域２１－１２と判定する。判定部１７１は、第二の面１２において検出された蛍光１２２の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域２２と判定する。
算出部１７２は、判定部１７１により判定された第一の面１１におけるファセット領域２１－１１の位置と第二の面１２におけるファセット領域２１－１２の位置とに基づいて、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出する。具体的には、算出部１７２は、第一の面１１のファセット領域２１－１１の外縁部と、第二の面１２のファセット領域２１－１２の外縁部とを結んだ際に囲まれた領域を、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置とする。すなわち、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１は、第一の面１１のファセット領域２１－１１を上底面とし、第二の面１２のファセット領域２１－１２を下底面とする錐台状である。
推定部１７３は、レーザービーム１４１の照射面２４（図９等参照）上におけるファセット領域２１－１、２１－２の位置を推定する。実施形態では、インゴット１０の内部のファセット領域２１の水平断面が、第一の面１１のファセット領域２１－１１から第二の面１２のファセット領域２１－１２まで線形的に変化すると仮定する。この仮定によると、照射面２４のファセット領域２１－１、２１－２は、算出部１７２で算出したインゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置と、インゴット１０の第二の面１２から照射面２４までの厚みと、に基づいて、推定することができる。
インゴット１０の第二の面１２から照射面２４までの厚みは、インゴット１０からウエーハ３０が剥離される度に減少する。すなわち、推定部１７３は、算出部１７２が算出したインゴット１０の内部のファセット領域２１の推定位置と、インゴット１０からウエーハ３０が剥離されることにより減少したインゴット１０の厚みと、に基づいて、照射面２４上におけるファセット領域２１－１、２１－２の位置を推定する。
設定部１７４は、インゴット１０の内部に剥離層２５を形成するためのレーザービーム１４１の照射条件を設定する。設定部１７４は、推定部１７３が推定した照射面２４上におけるファセット領域２１－１、２１－２に対して照射されるレーザービーム１４１の照射条件を、非ファセット領域２２に対して照射されるレーザービーム１４１の照射条件と異なる照射条件に設定する。
（ファセット領域の検出方法およびウエーハの生成方法）
次に、本発明の実施形態に係るファセット領域２１の検出方法およびウエーハ３０の生成方法について説明する。図５は、実施形態に係るファセット領域２１の検出方法およびウエーハ３０の生成方法の流れを示すフローチャート図である。ファセット領域２１の検出方法は、第一の照射ステップ２０１と、第一の蛍光検出ステップ２０２と、第一の判定ステップ２０３と、第二の照射ステップ２０４と、第二の蛍光検出ステップ２０５と、第二の判定ステップ２０６と、算出ステップ２０７と、を有する。
また、ウエーハ３０の生成方法は、算出ステップ２０７の後に実施され、推定ステップ２０８と、設定ステップ２０９と、レーザービーム照射ステップ２１０と、剥離ステップ２１１と、研削ステップ２１２と、を有する。推定ステップ２０８、設定ステップ２０９、レーザービーム照射ステップ２１０、剥離ステップ２１１、および研削ステップ２１２は、一つのインゴット１０から複数のウエーハ３０を生成する間、繰り返し実行される。
＜第一の照射ステップ２０１＞
図６は、図５に示す第一の照射ステップ２０１を示す斜視図である。第一の照射ステップ２０１は、インゴット１０の第一の面１１に光源１２３（図４参照）からの光１２１を照射するステップである。
第一の照射ステップ２０１では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持ユニット１１０の保持面１１１に吸引保持する。次に、蛍光検出ユニット１２０の第一焦点１３３（図４参照）がインゴット１０の第一の面１１に位置するように、蛍光検出ユニット１２０の高さを調整するとともに、インゴット１０の第一の面１１の周縁に向けて蛍光検出ユニット１２０の照射部を対向させるよう、移動ユニット１５０によって保持ユニット１１０を移動させる。
この状態で、回転ユニット１１２によって、保持ユニット１１０を所定回転数（例えば９００°／ｓｅｃ）で回転させて、インゴット１０を所定方向（図６の下部に示す矢印方向）に回転させる。蛍光検出ユニット１２０によってインゴット１０の上面（第一の面１１）に向けて光１２１を連続的に照射しつつ、蛍光検出ユニット１２０がインゴット１０の周縁から中心に向けて半径方向（図６の上部に示す矢印方向）に移動するように保持ユニット１１０を移動させる。すると、蛍光検出ユニット１２０は、インゴット１０の周縁から中心に向かう螺旋状の軌跡を通過する。
＜第一の蛍光検出ステップ２０２＞
図７は、図５に示す第一の蛍光検出ステップ２０２で蛍光を検出したＸＹ座標位置の一例を示す図である。表１は、図６に示すＸＹ座標位置で検出された蛍光の光子数の一例を示す表である。
Figure 2023003693000002
第一の蛍光検出ステップ２０２は、第一の面１１に照射された光１２１によってインゴット１０の第一の面１１から発生する蛍光１２２を検出し、蛍光１２２の光子数の分布を得るステップである。第一の蛍光検出ステップ２０２では、蛍光検出ユニット１２０が、インゴット１０の第一の面１１から生じた蛍光１２２の光子数を取得する。この際、第一の蛍光検出ステップ２０２では、蛍光１２２を取得した際の光１２１を照射した位置のＸＹ座標位置を取得する。第一の蛍光検出ステップ２０２で取得された蛍光１２２の光子数の分布のデータは、例えば、制御ユニット１７０の記憶装置に記憶される。
第一の蛍光検出ステップ２０２では、例えば、図７に示す検出位置２３－１、２３－２、２３－３、２３－４、２３－５、２３－６について、表１に示す蛍光１２２の光子数の分布情報を得る。すなわち、第一の蛍光検出ステップ２０２では、六つの座標（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ１）、（ｘ３，ｙ１）、（ｘ４，ｙ１）、（ｘ５，ｙ１）、（ｘ６，ｙ１）と、六つの光子数（５０００ｃｐｓ）、（５０００ｃｐｓ）、（４０００ｃｐｓ）、（２５００ｃｐｓ）、（１０００ｃｐｓ）、（３０００ｃｐｓ）と、が各々紐付けられて取得される。
＜第一の判定ステップ２０３＞
第一の判定ステップ２０３は、第一の面１１におけるファセット領域２１－１１と非ファセット領域２２と、を判定するステップである。より詳しくは、第一の判定ステップ２０３では、制御ユニット１７０の判定部１７１が、第一の面１１において、第一の蛍光検出ステップ２０２で検出された蛍光１２２の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域２１－１１と判定する。また、第一の判定ステップ２０３では、制御ユニット１７０の判定部１７１が、第一の面１１において、第一の蛍光検出ステップ２０２で検出された蛍光１２２の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域２２と判定する。
図７および表１に示す実施形態のように、所定値を４０００とした場合、検出位置２３－３、２３－４は、ファセット領域２１－１１であり、検出位置２３－１、２３－２、２３－５は、非ファセット領域２２である。
＜第二の照射ステップ２０４＞
第二の照射ステップ２０４は、インゴット１０の第二の面１２に光源１２３からの光１２１を照射するステップである。第二の照射ステップ２０４は、第一の照射ステップ２０１の手順に対して、第一の面１１と第二の面１２とを入れ替えた手順であることを除き、第一の照射ステップ２０１と同様であるため、説明を省略する。
＜第二の蛍光検出ステップ２０５＞
第二の蛍光検出ステップ２０５は、第二の面１２に照射された光１２１によってインゴット１０の第二の面１２から発生する蛍光１２２を検出し、蛍光１２２の光子数の分布を得るステップである。第二の蛍光検出ステップ２０５は、第一の蛍光検出ステップ２０２の手順に対して、第一の面１１と第二の面１２とを入れ替えた手順であることを除き、第一の蛍光検出ステップ２０２と同様であるため、説明を省略する。
＜第二の判定ステップ２０６＞
第二の判定ステップ２０６は、第二の面１２において第二の蛍光検出ステップ２０５で検出された蛍光１２２の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域２１－１２と判定するとともに、蛍光１２２の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域２２と判定するステップである。第二の判定ステップ２０６は、第一の判定ステップ２０３の手順に対して、第一の面１１と第二の面１２とを入れ替えた手順であることを除き、第一の判定ステップ２０３と同様であるため、説明を省略する。
＜算出ステップ２０７＞
図８は、図５に示す算出ステップ２０７で算出されたファセット領域２１の推定位置の一例を示す図である。算出ステップ２０７は、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出するステップである。算出ステップ２０７では、制御ユニット１７０の算出部１７２が、第一の判定ステップ２０３において第一の面１１におけるファセット領域２１－１１と判定された領域と、第二の判定ステップ２０６において第二の面１２におけるファセット領域２１－１２と判定された領域と、に基づいて、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出する。具体的には、算出ステップ２０７では、第一の面１１のファセット領域２１－１１を上底面とし、第二の面１２のファセット領域２１－１２を下底面とする錐台を算出し、算出された錐台の内部の領域をインゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置とする。
＜推定ステップ２０８＞
推定ステップ２０８は、レーザービーム１４１の照射面２４（図９等参照）上におけるファセット領域２１の位置を推定するステップである。実施形態の推定ステップ２０８では、インゴット１０の内部のファセット領域２１の水平断面は、第一の面１１のファセット領域２１－１１から第二の面１２のファセット領域２１－１２まで線形的に変化するものとして、照射面２４のファセット領域２１の位置を推定する。
レーザービーム１４１の照射面２４－１、２４－２（図９および図１０参照）は、インゴット１０からウエーハ３０が剥離される度に下方へ移動する。すなわち、インゴット１０の第二の面１２から照射面２４－１、２４－２までの厚みは、インゴット１０からウエーハ３０が剥離される度に減少する。
すなわち、推定ステップ２０８では、まず、インゴット１０の第二の面１２から照射面２４までの厚みである、インゴット１０からウエーハ３０が剥離されることにより減少したインゴット１０の厚みを算出する。推定ステップ２０８では、次に、算出ステップ２０７で算出したインゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置と、インゴット１０からウエーハ３０が剥離されることにより減少したインゴット１０の厚みと、に基づいて、照射面２４－１、２４－２上におけるファセット領域２１－１、２１－２の位置を推定する。
＜設定ステップ２０９＞
設定ステップ２０９は、レーザービーム照射ステップ２１０の前に実施される。設定ステップ２０９は、インゴット１０の内部に剥離層２５（図９および図１０参照）を形成するためのレーザービーム１４１の照射条件を設定するステップである。設定ステップ２０９では、推定ステップ２０８で推定した照射面２４－１、２４－２上におけるファセット領域２１－１、２１－２に対して照射されるレーザービーム１４１の照射条件を、非ファセット領域２２に対して照射されるレーザービーム１４１の照射条件と異なる照射条件に設定する。
設定ステップ２０９では、異なる照射条件として、例えば、レーザービーム１４１のエネルギーについて、ファセット領域２１－１、２１－２に照射する場合の方が、非ファセット領域２２に照射する場合と比較して大きくなるように設定してもよい。また、設定ステップ２０９では、異なる照射条件として、例えば、レーザービーム照射ユニット１４０の集光器の位置について、ファセット領域２１－１、２１－２に照射する場合の方が、非ファセット領域２２に照射する場合と比較して高い位置になるように設定してもよい。また、設定ステップ２０９では、異なる照射条件として、例えば、レーザービーム１４１の重なり率について、ファセット領域２１－１、２１－２に照射する場合の方が、非ファセット領域２２に照射する場合と比較して高くなるように設定してもよい。
＜レーザービーム照射ステップ２１０＞
図９は、図５に示すレーザービーム照射ステップ２１０の一状態を示す斜視図である。図１０は、図５に示すレーザービーム照射ステップ２１０の別の一状態を示す斜視図である。レーザービーム照射ステップ２１０は、レーザービーム１４１によってインゴット１０内部の生成すべきウエーハ３０の厚みに対応する深さに剥離層２５を形成するステップである。
レーザービーム照射ステップ２１０では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持ユニット１１０の保持面１１１に吸引保持する。次に、レーザービーム１４１の集光点１４２をインゴット１０内部の生成すべきウエーハ３０（図１１参照）の厚みに相当する深さに位置づける。レーザービーム１４１は、インゴット１０に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームである。次に、レーザービーム照射ステップ２１０では、集光点１４２とインゴット１０とを第一の面１１と平行な方向（ＸＹ方向）に相対的に移動させながら、レーザービーム１４１をインゴット１０の照射面２４に向けて照射する。
ここで、レーザービーム１４１による照射条件は、設定ステップ２０９で設定された条件である。すなわち、照射面２４－１、２４－２の第二の面１２からの厚みに対応して、推定されるファセット領域２１－１、２１－２の位置が異なるので、照射面２４－１、２４－２毎に、レーザービーム１４１の照射条件が変更されるＸＹ位置が異なる。
レーザービーム照射ステップ２１０では、パルス状のレーザービーム１４１の照射によりＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離する。そして、次に照射されるパルス状のレーザービーム１４１が、前に形成されたＣに吸収されて、ＳｉＣが連鎖的にＳｉとＣとに分離する改質部２６が、加工送り方向に沿ってインゴット１０の内部に形成されるとともに、改質部２６からｃ面１９（図２参照）に沿って延びるクラック２７が生成される。このようにして、レーザービーム照射ステップ２１０では、改質部２６と、改質部２６からｃ面１９に沿って形成されるクラック２７とを含む剥離層２５を形成する。
＜剥離ステップ２１１＞
図１１は、図５に示す剥離ステップ２１１の一例を示す図である。剥離ステップ２１１は、剥離層２５を界面としてインゴット１０から生成すべきウエーハ３０を剥離するステップである。
剥離ステップ２１１では、超音波発振ユニット１８０によって、インゴット１０に超音波を付与することによって、インゴット１０からウエーハ３０を剥離させる。これにより、剥離層２５を界面としてインゴット１０の照射面２４側の一部を剥離し、剥離した一部をウエーハ３０として生成する。超音波発振ユニット１８０は、レーザー加工装置１００（検出装置）に備えられていてもよい。超音波発振ユニット１８０は、例えば、超音波電源と、超音波電源により電圧が印加される圧電セラミックス等から形成される超音波振動子と、を含む。
剥離ステップ２１１では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持ユニット１８１の保持面１８２に吸引保持する。次に、超音波発振ユニット１８０の超音波振動子をインゴット１０の照射面２４に対向させる。次に、超音波振動子とインゴット１０との間に液体供給ユニット１８５から液体１８６を供給する。
この状態で、超音波発振ユニット１８０の超音波電源から電圧を印加して超音波振動子を超音波振動させることにより、液体１８６内に超音波振動子の振動に応じた周波数の超音波振動を伝搬させ、インゴット１０に付与する。インゴット１０の全面に対して超音波振動を付与することにより、レーザービーム照射ステップ２１０で形成した剥離層２５を界面としてインゴット１０の照射面２４側の一部が剥離する。
＜研削ステップ２１２＞
図１２は、図５に示す研削ステップ２１２の一例を示す図である。研削ステップ２１２は、剥離ステップ２１１後、実施される。研削ステップ２１２は、インゴット１０の剥離面２８を研削するステップである。
研削ステップ２１２では、研削ユニット１９０によって、剥離ステップ２１１においてウエーハ３０が剥離された剥離面２８を研削する。研削ユニット１９０は、レーザー加工装置１００（検出装置）に備えられていてもよい。研削ユニット１９０は、回転軸部材であるスピンドル１９５と、スピンドル１９５の下端に取り付けられたホイール基台１９６と、ホイール基台１９６の下面に装着される研削砥石１９７と、研削水を供給する不図示の研削水供給ノズルと、を備える。
研削ステップ２１２では、まず、インゴット１０の第二の面１２側を保持ユニット１９１の保持面１９２に吸引保持する。次に、保持ユニット１９１を軸心回りに回転させた状態で、ホイール基台１９６を軸心回りに回転させる。なお、ホイール基台１９６は、保持ユニット１９１の軸心と平行な回転軸で回転する。研削水供給ノズルから研削水を供給するとともに、ホイール基台１９６の下面に装着された研削砥石１９７を保持ユニット１９１に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石１９７でインゴット１０を剥離面２８側から研削する。これにより、インゴット１０の剥離面２８における凹凸が除去される。
研削ステップ２１２が終了すると、推定ステップ２０８に戻り、インゴット１０から所定数のウエーハ３０を生成するまで、推定ステップ２０８から研削ステップ２１２までを繰り返し実施する。なお、推定ステップ２０８で次の照射面２４として扱われるのは、研削ステップ２１２で剥離面２８を研削された後の面である。
以上説明したように、実施形態に係るインゴット１０のファセット領域２１の検出方法および検出装置は、インゴット１０の上面（第一の面１１）のファセット領域２１－１１と、下面（第二の面１２）のファセット領域２１－１２と、を各々検知し、これらに基づいて、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置を算出する。インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置の算出は、インゴット１０からウエーハ３０を生成する前に予め実施する。
また、ウエーハ３０の生成方法およびレーザー加工装置１００は、インゴット１０の内部におけるファセット領域２１の推定位置と、インゴット１０の下面（第二の面１２）から照射面２４までの厚み（照射面２４のＺ軸方向の高さ位置）と、に基づいて、照射面２４上のファセット領域２１－１、２１－２の位置を推定する。これにより、ウエーハ３０を剥離する度にファセット領域２１を検知する必要がなくなるため、生産性の向上に貢献する。
すなわち、従来では、インゴット１０から生成するウエーハ３０の数をｎ個とし、照射面２４のファセット領域２１の検知時間が一面につきＴ分とした場合、一つのインゴット１０に係る検知時間は、ｎ×Ｔ分であった。これに対し、実施形態では、第一の面１１と第二の面１２との二面を検知すればよいので、２×Ｔ分となり、従来と比較して大幅に時間を短縮することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、実施形態では、インゴット１０の内部のファセット領域２１の水平断面が、線形的に変化すると仮定したが、本発明では、例えば、予め検出装置に記憶させた変化曲線に基づいて、インゴット１０の内部のファセット領域２１を推定してもよい。
また、第一の照射ステップ２０１および第二の照射ステップ２０４において、実施形態では、保持ユニット１１０側を移動させることによって、蛍光検出ユニット１２０をインゴット１０の周縁から中心に向けて半径方向に移動させるが、本発明では、蛍光検出ユニット１２０側を移動させてもよい。
１０ インゴット（ＳｉＣ単結晶インゴット）
１１ 第一の面
１２ 第二の面
２１、２１－１、２１－２、２１－１１、２１－１２ ファセット領域
２２ 非ファセット領域
２３－１、２３－２、２３－３、２３－４、２３－５、２３－６ 検出位置
２４、２４－１、２４－２ 照射面
２５ 剥離層
２６ 改質部
２７ クラック
２８ 剥離面
３０ ウエーハ
１００ レーザー加工装置（検出装置）
１１０ 保持ユニット
１１１ 保持面
１２０ 蛍光検出ユニット
１２１ 光
１２２ 蛍光
１４０ レーザービーム照射ユニット
１４１ レーザービーム
１４２ 集光点
１５０ 移動ユニット
１６０ 表示ユニット
１７０ 制御ユニット
１７１ 判定部
１７２ 算出部
１７３ 推定部
１７４ 設定部
１８０ 超音波発振ユニット
１８５ 液体供給ユニット
１９０ 研削ユニット

Claims (4)

  1. 第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットのファセット領域を検出するファセット領域の検出方法であって、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面に光源からの光を照射する第一の照射ステップと、
    該第一の面に照射された該光によって該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面から発生する蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る第一の蛍光検出ステップと、
    該第一の面において該第一の蛍光検出ステップで検出された蛍光の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域と判定するとともに該蛍光の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域と判定する第一の判定ステップと、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第二の面に光源からの光を照射する第二の照射ステップと、
    該第二の面に照射された該光によって該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第二の面から発生する蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る第二の蛍光検出ステップと、
    該第二の面において該第二の蛍光検出ステップで検出された蛍光の光子数が所定値より小さい領域をファセット領域と判定するとともに該蛍光の光子数が所定値以上である領域を非ファセット領域と判定する第二の判定ステップと、
    該第一の判定ステップにおいて該第一の面におけるファセット領域と判定された領域と、該第二の判定ステップにおいて該第二の面におけるファセット領域と判定された領域と、に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出ステップと、
    を有することを特徴とする、
    ファセット領域の検出方法。
  2. 請求項１に記載のファセット領域の検出方法で内部におけるファセット領域の推定位置を算出された該ＳｉＣ単結晶インゴットからウエーハを生成するウエーハの生成方法であって、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部の生成すべきウエーハの厚みに対応する深さに位置づけて照射し、該集光点と該ＳｉＣ単結晶インゴットとを該第一の面と平行な方向に相対的に移動させることで該ＳｉＣ単結晶インゴットに剥離層を形成するレーザービーム照射ステップと、
    該剥離層を界面として該ＳｉＣ単結晶インゴットから生成すべきウエーハを剥離する剥離ステップと、
    該剥離ステップ後、該ＳｉＣ単結晶インゴットの剥離面を研削する研削ステップと、
    を有し、
    該レーザービーム照射ステップの前に、
    該算出ステップで算出した該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置と、該ＳｉＣ単結晶インゴットからウエーハが剥離されることにより減少した該ＳｉＣ単結晶インゴットの厚みと、に基づいて該レーザービームの照射面上におけるファセット領域の位置を推定する推定ステップと、
    推定した該照射面上におけるファセット領域に対して照射されるレーザービームの照射条件を、該非ファセット領域に対して照射されるレーザービームの照射条件と異なる照射条件に設定する設定ステップと、
    を更に有することを特徴とする、
    ウエーハの生成方法。
  3. 第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットのファセット領域を検出する検出装置であって、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して光を照射する光源と、
    該光源から該第一の面および該第二の面に照射された光によって該第一の面および該第二の面から発生した蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る蛍光検出ユニットと、
    該蛍光検出ユニットにより検出された該蛍光の光子数の分布に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面におけるファセット領域の位置および該第二の面におけるファセット領域の位置を判定する判定部と、
    該判定部により判定された該第一の面におけるファセット領域の位置と該第二の面におけるファセット領域の位置とに基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出部と、
    を備えることを特徴とする、
    検出装置。
  4. 第一の面と、該第一の面の反対側の面である第二の面と、を有するＳｉＣ単結晶インゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して光を照射する光源と、
    該光源から該第一の面および該第二の面に照射された光によって該第一の面および該第二の面から発生した蛍光を検出し、該蛍光の光子数の分布を得る蛍光検出ユニットと、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットを保持する保持面を有する保持ユニットと、
    該ＳｉＣ単結晶インゴットに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部の生成すべきウエーハの厚みに対応する深さに位置づけて照射し、剥離層を形成するレーザービーム照射ユニットと、
    該保持ユニットと該レーザービームの集光点とを該保持面と平行な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、
    制御ユニットと、
    を備え、
    該制御ユニットは、
    該蛍光検出ユニットにより検出された該蛍光の光子数の分布に基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの該第一の面におけるファセット領域の位置および該第二の面におけるファセット領域の位置を判定する判定部と、
    該判定部により判定された該第一の面におけるファセット領域の位置と該第二の面におけるファセット領域の位置とに基づいて、該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置を算出する算出部と、
    該算出部で算出した該ＳｉＣ単結晶インゴットの内部におけるファセット領域の推定位置と、該ＳｉＣ単結晶インゴットからＳｉＣウエーハが剥離されることにより減少した該ＳｉＣ単結晶インゴットの厚みと、に基づいて該レーザービームの照射面上におけるファセット領域の位置を推定する推定部と、
    を含むことを特徴とする、
    レーザー加工装置。
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